Свч-ограничитель

 

Использование: для защиты приемных устройств. Сущность изобретения: в отрезок микрополосковой линии передачи на четвертьволновом расстоянии один от другого разнополярно подключены первый и второй p-i-n-диоды, при этом второй p-i-n- диод одним из электродов соединен двумя проводниками с двумя металлическими площадками , расположенными по обе стороны от полоскового проводника и гальванически соединенными с металлизированным основанием . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 Р 1/15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л)

Ф

С) о (21) 4767555/09 (22) 07,12.89 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете (72) С.B.Êðàñîâñêèé, Д,А.Усанов и В.Г.Виненко (53) 621.372.852.3 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР.

М 1167677, кл. Н 01 P 1/10, 1985, Виненко В.Г„Красовский С,B., Пашин

Л.Д. Исследование квазиактивных ограничителей СВЧ высокого уровня мощности.—

Злектроника СВЧ, 1983, вып.8, с,24 — 28.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для защиты приемных устройств.

Известны диоднь|е ограничители, в которых р — I — и-диоды установлены с помощью стержневых держателей в прямоугольном волноводе.

Такие ограничители работают в узкой полосе частот, обладают большими габаритами и весом.

Известны коаксиальные квазиактивные ограничители, в которых ограничительный диод помещается между внешним и внутренним проводниками коаксиала.

Ограничители такого типа также характеризуются сравнительно большими габаритами и весом.

Наиболее близким к предлагаемому является СВЧ-ограничитель, содержащий микрополосковую линию передачи, в которую параллельно (между микрополоском и

» Ж 1739406 А1 (54) СВЧ-ОГРАНИЧИТЕЛЬ. (57) Использование: для защиты приемных устройств, Сущность изобретения; в отрезок микрополосковой линии передачи на четвертьволновом расстоянии один от другого разнополярно подключены первый и второй р — I — п-диоды, при этом второй р — I — идиод одним из электродов соединен двумя проводниками с двумя металлическими площадками, расположенными по обе стороны от полоскового проводника и гальванически соединенными с металлизированным основанием, 2 ил, металлизированным основанием) и разнополярно включены два гальванически соединенных р — i-n-диода и два разделительных конденсатора, расположенные на входе и выходе линии.

Такие ограничители обладают малыми габаритами и весом, но характеризуется сравнительно высоким уровнем просачивающейся мощности.

Цель изобретения — уменьшение уровня просачивающейся мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в СВЧ-ограничителе, содержащем отрезок микрополосковой линии передачи, к концам полоскового проводника которого подключены разделительные конденсаторы, а между ними к полосковому проводнику на четвертьволновом расстоянии один от другого одними своими электродами разнополярно подключены первый и второй р — i-n-диоды, при этом другой электрод пер1739406

55 вого р-i — п-диода гальванически соединен с металлизированным основанием, другой электрод второго р — i — n-диода соединен введенными проводниками с двумя дополнительно введенными металлическими площадками, которые расположены по обе стороны от полоскового проводника и гальванически соединены с металлизированным основанием. С помощью такой конструкции ограничителя достигается существенное уменьшение уровня просачивающейся мощности, Обнаруженный эффект связан с тем, что эквивалентные схемы и импедансы диодов в совокупности с электродинамическими системами, в которых они расположены, оказываются, несмотря на идентичность диодов, существенно различными. Следствием этого с увеличением уровня СВЧ-мощности оказываются частично перекрывающимися области скачкообразного перехода импедансов каждого из диодов в новое состояние при воздействии на них высокого уровня СВЧ-мощности, в результате чего резко уменьшается чппввнь просачивающегося СВЧ-мощности.

Различие в эквивалентных схемах двух нелинейных колебательных контуров, в состав которых входят диоды ограничителя, связано с тем, что каждый из диодов в предлагаемом устройстве находится в существенно различной электродинамической системе, При этом диоды остаются в условиях, когда они эффективно взаимодействуют с полем СВЧ, В частности, усилению взаимодействия СВЧ-поля с диодом, расположенным на микрополоске, способствует соединение одного из его электродов с дополнительно введенными металлическими площадками, расположенными по обе стороны от микрополоска и гальванически соединенными с металлизи рован ным основанием, Этот вывод сделан в результате проведенных экспериментальных исследований.

На фиг,1 представлена принципиальная схема ограничителя; на фиг.2 — топология включения одного из диодов в схему, СВЧ-ограничитель содержит отрезок микрополосковой линии 1 передачи, один конец которой является входом, а другой— выходом ограничителя, два р — i — и-диода 2 и

3, включенные параллельно и разнополярно, При этом р-i — n-диод 2 включен через входной С> и выходной Сг конденсаторы между микрополоском 4 и металлизированным основанием линии 1 (Lz и Ь вЂ” входная и выходная индуктивности диода 2) и р-i пдиод 3 расположен одним электродом на микрополоске 4, и другой электрод соеди5

35 нен двумя проводниками 5 и 6 (например, золотая проволока) с металлическими площадками 7 и 8, расположенными по обе стороны от микрополоска и гальванически соединенными с металлизированным ocHQванием линии (Li и L2 индуктивности соединительных проводников).

СВЧ-ограничитель работает следующим образом, При уровнях входной мощности СВЧизлучения, меньших некоторого порогового значения, диоды 2 и 3 практически не шунтируют линию 1 передачи и излучение поступает на выход ограничителя практически без потерь, При мощности, превышающей пороговое значение, диоды 2 и 3 скачком переходят в состояние, характеризуемое высокой проводимостью. В этом состоянии значительная часть мощности отражается от входа ограничителя и на его выход просачивается незначительная часть подводимой к ограничителю мощности. Меньшая величина прссачивающейся мощности у предлагаемого, ограничителя по сравнению с известными объясняется тем, что в характеристике образующейся нелинейной двухконтурной системы устойчивое фазовое состояние в режиме высокого уровня мощности характеризуется меньшими значениями амплитуды колебаний, Реализация предлагаемого ограничителя позволяет на частоте 1 ГГц при использовании диодов типа 2А550А-5 обеспечить уменьшение просачивающейся мощности на 23 дБ, в то время как типичное значение этого параметра в известном ограничителе на такого же типа диодах и на той же частоте составляет 13 — 16 дБ.

Формула изобретения

СВЧ-ограничитель, содержащий отрезок микрополосковой линии передачи, к концам полоскового проводника которого подключены разделительные конденсаторы, а между ними к полосковому проводнику на четвертьволновом расстоянии один от другого одними своими электродами разнополярно подключены первый и второй р — i— п-диоды, при этом другой электрод первого р — — и-диода гальванически соединен с металлизированным основанием, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения просачивающейся мощности, другой электрод второго р — i — и-диода соединен введенными проводниками с двумя дополнительно введенными металлическими площадками, которые расположены по обе стороны от полоскового проводника и гальванически соединены с металлизированным основанием, 1739406

C„ т- —

Фиг. 2

Составитель Д,Усанов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т,Палий

Редактор Н,Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2005 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5